Linux 模組編程指南__html5

Linux模組編程 1.1 模組學習什麼

1.認識什麼是模組。跟我學習的驅動有什麼關係。

2.熟悉模組的安裝，卸載，查看

3.熟悉模組的基本架構

4.熟悉模組的編程方法 1.2 核心模組概述

Linux 核心的整體結構非常龐大，其包含的組件也非常多。我們怎樣把需要的部分都包含在核心中呢。一種方法是把所有需要的功能都編譯到 Linux 核心。這會導致兩個問題，一是產生的核心會很大，二是如果我們要在現有的核心中新增或刪除功能，將不得不重新編譯核心。

有沒有一種機制使得編譯出的核心本身並不需要包含所有功能，而在這些功能需要被使用的時候，其對應的代碼可被動態地載入到核心中呢。

Linux 提供了這樣的一種機制，這種機制被稱為模組（Module），可以實現以上效果。模組具有以下特點。

1.模組本身不被編譯入核心映像，從而控制了核心的大小。

2.模組一旦被載入，它就和核心中的其他部分完全一樣。 1.3 認識模組

我們在配置核心的時候，在配置菜單看到有一種選項可以選擇為<M> <*> < > 。

其中，<M>表示編譯成模組，即modules，這個便於選項編譯的代碼不編譯進核心zImage，而是編譯成一個單獨的檔案，通常為尾碼.ko（2.6以上核心版本是.ko，2.6核心之前是.o）檔案，那麼我們可以像軟體一樣選擇安裝和卸載這些.ko模組檔案。

<*>表示編譯進核心，就是將這一段模組代碼編譯到了zImage鏡像檔案去了，在核心啟動的時候自動安裝執行我們的模組代碼，這樣做類似於一些安裝系統的時候內建的驅動，在安裝系統的時候就已經安裝好了。

< > 表示沒有選擇，不做任何事情。

所以，我們所說的模組就是linux下的那些.ko檔案。 1.3.1 tiny4412提供的模組測試程式

在我們學習的Tiny4412提供的 Linux3.5 源碼中有一項模組測試選項，如下：

         Tiny4412module sample.

         Symbol:TINY4412_HELLO_MODULE [=m]

         Type: tristate

         Prompt:Tiny4412 module sample

         Definedat drivers/char/Kconfig:49

         Dependson: ARCH_EXYNOS4 [=y]

Location:

          -> DeviceDrivers

                   ->Character devices      

注意：因為有依賴項，所以它的依賴必須被選上，即ARCH_EXYNOS4 [=y]。

 CONFIG_ARCH_EXYNOS4:                                                                                

 Samsung EXYNOS4 SoCs based systems                                                                   

 Symbol: ARCH_EXYNOS4[=y]                            

 Type  :boolean                                      

 Prompt: SAMSUNGEXYNOS4                              

  Defined at arch/arm/mach-exynos/Kconfig:14         

  Depends on: ARCH_EXYNOS [=y]                       

  Location:                                          

     -> SystemType                                    

       -> SAMSUNGEXYNOS SoCs Support                 

  Selects: HAVE_SMP [=y] && MIGHT_HAVE_CACHE_L2X0 [=y]

這個測試檔案在drivers/char/目錄下的tiny4412_hello_moduls.c。當把它選擇為<M>之後，編譯就會在同級目錄下產生.ko檔案。

編譯命令：make modules

在 Linux 系統中，幾乎所有驅動都可以編譯模組的形式。

總之，模組代碼我們可以在系統啟動後再安裝（zImage檔案中並不包含該選項對應的C代碼）。也可以編譯到核心，像核心配置菜單中選擇為y的選項，對應的C代碼會被編譯到zImage檔案中。

這裡記住一句話：linux下模組不一定是驅動，但是驅動肯是一種模組。

 

樣本：編譯成模組

1）在linux核心核心配置菜單makememuconfig上把模組測試選項為M，然後退出儲存。

2）編譯成模組，如下：

[root@localhost linux-3.5]# make modules

scripts/kconfig/conf--silentoldconfig Kconfig

 CHK     include/linux/version.h

 CHK    include/generated/utsrelease.h

make[1]: “include/generated/mach-types.h”是最新的。

 CALL    scripts/checksyscalls.sh

 CC [M]  crypto/ansi_cprng.o

 CC [M] drivers/char/tiny4412_hello_module.o

 CC [M] drivers/scsi/scsi_wait_scan.o

 Building modules, stage 2.

 MODPOST 3 modules

 CC      crypto/ansi_cprng.mod.o

 LD [M]  crypto/ansi_cprng.ko

 CC     drivers/char/tiny4412_hello_module.mod.o

 LD [M] drivers/char/tiny4412_hello_module.ko

 CC     drivers/scsi/scsi_wait_scan.mod.o

 LD [M] drivers/scsi/scsi_wait_scan.ko

[root@localhost linux-3.5]#

以上就會在drivers/char/產生了tiny4412_hello_module.ko檔案。

然後我們可以查看一下它的存在：

[root@localhost linux-3.5]# cd drivers/char/

[root@localhost char]# ls tiny4412_hello_module.ko -l

-rw-r--r--. 1root root 29062 9月 25 11:26 tiny4412_hello_module.ko

[root@localhost char]#

 

有了.ko檔案，那麼我們可在以外部獨立的來載入到核心，怎麼載入呢。又怎麼卸載呢。

Linux系統提供專業的命令來完成這樣的事情，下面來介紹這幾個命令。 1.3.2 Linux模組安裝，卸載，查看

Linux下模組提供有安裝，卸載，查看安裝了那個模組以及查看模組資訊等命令。 1.3.1、模組相關命令

insmod <file name.ko>	安裝模組進核心
rmmod <file name>	卸載指定的模組
lsmod	查看當前系統安裝了哪些模組
modinfo <file name>	查看模組資訊

1.insmod   -- 安裝模組

樣本：

[root@JUNJIA /home]# insmod tiny4412_hello_module.ko

[ 140.030000] Hello, Tiny4412 module is installed !

[root@JUNJIA /home]# 2.lsmod    -- 列出當前系統已經安裝的模組及模組間的依賴關係（不包含被編譯的核心的模組代碼）

樣本：

[root@JUNJIA /home]# lsmod

tiny4412_hello_module 773 0 - Live 0xbf000000

第1列：模組名

第2列：模組大小

第3列：被引用多少次（本模組的代碼被多少個模組調用）

第4列：被哪個模組引用

說明：

lsmod 命令實際上讀取並分析/proc/modules檔案。

 

 

在安裝模組的時候我們可能會遇到這樣的問題，模組版本和要裝的linux核心版本不同會出現問題。

比如我修改了編譯模組的核心版本號碼，然後編譯查看模組資訊：

         [root@localhostlinux-3.5]# modinfo drivers/char/tiny4412_hello_module.ko

         filename:       drivers/char/tiny4412_hello_module.ko

         license:        GPL

         depends:       

         intree:         Y

         vermagic:       3.5.0-FriendlyARM_JUNJIASMP preempt mod_unload ARMv7 p2v8

         [root@localhostlinux-3.5]#

安裝會出現以下問題：

         [root@JUNJIA/home]# insmod tiny4412_hello_module.ko

         [3212.730000] tiny4412_hello_module: version magic '3.5.0-FriendlyARM_JUNJIASMP preempt mod_unload ARMv7 p2v8 ' should be '3.5.0-FriendlyARMSMP preempt mod_unload ARMv7 p2v8 '

         insmod:can't insert 'tiny4412_hello_module.ko': invalid module format

         [root@JUNJIA/home]#

這個錯誤是說模組 版本號碼是3.5.0-FriendlyARM_JUNJIA，而核心版本號碼是3.5.0-FriendlyARM，不匹配不能進行載入。那麼我就只能

結論：模組版本和核心版本不同是不能安裝模組的。

  3.rmmod    -- 卸載模組（編譯在核心的模組代碼不可以移除）

樣本：

[root@JUNJIA /home]# rmmodtiny4412_hello_module.ko

[root@JUNJIA /home]# lsmod

tiny4412_hello_module 773 0 - Live 0xbf000000 (O)    //發現沒有卸載掉

[root@JUNJIA /home]# rmmodtiny4412_hello_module  //不加尾碼

[  231.660000] Good-bye, Tiny4412 module was removed! //列印卸載函數裡的資訊

rmmod: module 'tiny4412_hello_module' not found//這個提示是busybos存在的BUG

[root@JUNJIA /home]#

注意：使用就一些的busybox製作的根檔案系統的rmmod命令不能帶副檔名，帶了不能卸載；但是X86是可以帶的，也可以不帶。現在的新版本根檔案系統製作工具busybox修複了這個功能，帶.ko也能卸載。

 

有時候我們在卸載模組會遇到出錯等問題，下面是一個常見的問題。

如果busybox下makemenuconfig配置如下：

                   Symbol:MODPROBE_SMALL [=y] 

                   Prompt:Simplified modutils  

                   Definedat modutils/Config.in:15                    

                 Location:                                                                        

                            ->Linux Module Utilities